光周期、營(yíng)養(yǎng)源和植物揮發(fā)物對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)生物學(xué)的影響.pdf

1、小菜蛾（Plutella xylostella）是危害十字花科蔬菜的重要害蟲(chóng)，主要以幼蟲(chóng)為害寄主植物的嫩葉和菜心，而成蟲(chóng)主要取食露水、花蜜等營(yíng)養(yǎng)源；同時(shí)其在短暫生命中還需要完成羽化、覓食、求偶和產(chǎn)卵等重要生物學(xué)過(guò)程。光周期、營(yíng)養(yǎng)源和寄主揮發(fā)性物質(zhì)是重要的生態(tài)因子，探討這些因子對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)生命過(guò)程的影響具有重要科學(xué)意義。本文研究了不同光周期條件下的小菜蛾成蟲(chóng)的羽化節(jié)律；不同營(yíng)養(yǎng)源對(duì)成蟲(chóng)寄主趨性、性信息素電生理反應(yīng)和產(chǎn)卵節(jié)律的影響；同時(shí)探討

2、了暴露于植物揮發(fā)性物質(zhì)條件下小菜蛾的性信息素合成、交配節(jié)律、嗅覺(jué)行為及其信息素生物合成激活肽（Pheromone biosynthesis activating neuropeptide，PBAN）基因的表達(dá)節(jié)律。主要研究成果如下。
　　1.光周期對(duì)小菜蛾羽化節(jié)律的影響
　　小菜蛾成蟲(chóng)全天均會(huì)有羽化行為，雌蛾的羽化行為主要發(fā)生在暗期，而雄蛾的羽化行為主要發(fā)生在光期。光期和暗期顛倒后，小菜蛾的羽化晝夜節(jié)律發(fā)生相應(yīng)變化。

3、　　2.營(yíng)養(yǎng)源對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)的嗅覺(jué)行為、觸角電位反應(yīng)和繁殖力的影響
　　取食不同營(yíng)養(yǎng)源的小菜蛾雌蛾對(duì)異硫氰酸丙烯酯的趨向數(shù)量顯著提升，但不同營(yíng)養(yǎng)源處理組間沒(méi)有顯著差異，同時(shí)發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)不會(huì)顯著影響雄蟲(chóng)對(duì)雌蟲(chóng)性信息素的觸角電位（Electroantennogram，EAG）反應(yīng)；取食營(yíng)養(yǎng)的雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵量顯著高于蒸餾水對(duì)照組，其中取食蜂蜜水的平均產(chǎn)卵量最大（106.7粒）。從產(chǎn)卵節(jié)律來(lái)看，羽化后當(dāng)天，各處理組小菜蛾均可產(chǎn)卵，其中取食蜂蜜水

4、和蒸餾水的3日齡雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵量達(dá)到峰值，從4日齡起產(chǎn)卵量逐漸降低；取食蔗糖水的3日齡雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵量達(dá)到峰值，從4日齡起逐漸降低；取食紅糖水的2日齡雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵量達(dá)到峰值，從3日齡起逐漸降低；取食蜂蜜水、蔗糖水、紅糖水和蒸餾水的小菜蛾產(chǎn)卵歷期分別為為13d、12d、11d和7d。
　　3.植物揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)小菜蛾交配節(jié)律與交配時(shí)長(zhǎng)的影響
　　小菜蛾交配具有一定的時(shí)間節(jié)律。暴露于異硫氰酸丙烯酯后，小菜蛾交配高峰期相對(duì)于對(duì)照組有所提前，除

5、了每日21時(shí)交配率顯著小于對(duì)照組外，兩者在其它測(cè)定時(shí)間交配率差異不顯著。異硫氰酸丙烯酯能夠增加小菜蛾交配時(shí)間點(diǎn)，在7時(shí)和8時(shí)可觀(guān)察到交配行為，而對(duì)照組6時(shí)之后未發(fā)現(xiàn)交配現(xiàn)象。小菜蛾交配日齡同樣呈現(xiàn)一定的節(jié)律性。小菜蛾羽化當(dāng)天即能交配，2日齡和3日齡小菜蛾的交配率顯著大于其他日齡，其中2日齡達(dá)到高峰期，暴露于異硫氰酸丙烯酯后，小菜蛾羽化當(dāng)天便達(dá)到交配高峰期，1日齡和2日齡小菜蛾的交配率顯著大于其他日齡。
　　硫氰酸丙烯酯能夠影響高日

6、齡小菜蛾交配時(shí)長(zhǎng)。暴露于異硫氰酸丙烯酯后，5日齡交配時(shí)長(zhǎng)顯著降低，7日齡交配時(shí)長(zhǎng)顯著提高；6日齡和7日齡小菜蛾交配時(shí)長(zhǎng)顯著大于1日齡和3日齡，而對(duì)照組5日齡和6日齡的小菜蛾交配時(shí)長(zhǎng)顯著大于1日齡。
　　4.植物揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)小菜蛾觸角電位和嗅覺(jué)行為反應(yīng)的影響
　　小菜蛾雄蛾對(duì)雌蛾性信息素的EAG反應(yīng)值總體上隨著濃度增大而上升，但在高濃度（100μg·μL-1）時(shí)降低。分別暴露于順-3-己烯乙酸酯和順-3-己烯醇后，當(dāng)性信息素濃

7、度為10μg·μL-1時(shí)，雄蛾對(duì)性信息素的EAG反應(yīng)值顯著大于對(duì)照組；而對(duì)于其它供試濃度，處理組EAG反應(yīng)值均顯著小于對(duì)照組或沒(méi)有顯著差異。嗅覺(jué)行為反應(yīng)結(jié)果表明，植物揮發(fā)性物質(zhì)暴露顯著提高了雄蛾對(duì)性信息素的趨向選擇率。
　　5.植物揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)小菜蛾性信息素合成的影響
　　植物揮發(fā)物順-3-己烯乙酸酯、順-3-己烯醇和異硫氰酸丙烯酯對(duì)小菜蛾雌蟲(chóng)羽化后48h的性信息素的成分和含量都沒(méi)有影響。
　　羽化后60h內(nèi)小菜蛾P(guān)B

8、AN基因均有表達(dá)，但不同時(shí)間點(diǎn)PBAN基因表達(dá)量沒(méi)有顯著差異。暴露于順-3-己烯醇18h時(shí)，小菜蛾P(guān)BAN基因表達(dá)量顯著下調(diào)，相對(duì)于對(duì)照組下降了58.78％；暴露于異硫氰酸丙烯酯18h時(shí)，PBAN基因表達(dá)量相對(duì)于對(duì)照組下降了58.24%；暴露于異硫氰酸丙烯酯60h后，小菜蛾P(guān)BAN基因表達(dá)量相對(duì)于對(duì)照組下降了71.32%，對(duì)照組表達(dá)量約為處理組的3.49倍，兩者存在顯著差異。暴露于植物揮發(fā)物順-3-己烯乙酸酯、順-3-己烯醇和異硫氰酸丙